一種適合各尺寸襯底外延并提升外延片均勻性的石墨托盤，包括大石墨盤、小石墨盤和交叉支架，大石墨盤的中心設置有大連接柱，大連接柱上連接有交叉支架，交叉支架上以交叉點為中心在每個分支上均勻設置有小連接柱，每個小連接柱上連接一個小石墨盤，大石墨盤和每個小石墨盤上均分布有襯底槽。該石墨托盤通過在大石墨盤和小石墨盤上設置不同尺寸的襯底槽，適合各尺寸襯底外延；大石墨盤和小石墨盤通過特定尺寸的交叉支架、柱、凹槽的配合，可以設置不同的轉速，來匹配不同尺寸襯底的外延，進一步提高外延片波長一致性和均勻性。通過進一步優化小石墨盤背面圓柱形凹槽的大小，可以調整小石墨盤中心片的溫度，進一步提高外延片質量。
【技術實現步驟摘要】
本技術涉及一種石墨盤，尤其是一種適合各尺寸襯底外延的且提高MOCVD外延片均勾性的石墨盤，屬于MOCVD用石墨盤
技術介紹
MOCVD是在氣相外延生長(VPE)的基礎上發展起來的一種新型氣相外延生長技術。MOCVD是以III族、II族元素的有機化合物和V、VI族元素的氫化物等作為晶體生長源材料，以熱分解反應方式在襯底上進行氣相外延，生長各種II1-V族、I1-VI族化合物半導體以及它們的多元固溶體的薄層單晶材料。通常MOCVD系統中的晶體生長都是在常壓或低壓(1-1OOTorr)下通H2的冷壁石英(不銹鋼)反應室中進行，襯底溫度為500-1200°C，用燈絲加熱石墨盤(襯底基片在石墨盤上方)，H2通過溫度可控的液體源鼓泡攜帶金屬有機物到生長區。反應室是由不銹鋼Shutter和石墨盤組成。為了生長組分均勻、超薄層、異質結構的化合物半導體材料，各生產廠家和研宄者在反應室結構的設計上下了很大功夫，設計出了不同結構的反應室。石墨盤是由高純石墨制成，并包裹SIC層。加熱多采用燈絲福射加熱。由熱電偶和溫度控制器來控制溫度，一般溫度控制精度可達到0.2°C或更低。隨著MOCVD (Metal-organic Chemical Vapor Deposit1n)設備廠家所做的一系列改善，相比較前幾年，LED外延每爐產量有較大提升。同時，石墨盤廠商為適應外延設備和外延廠以及市場對芯片數量的要求，每片石墨盤的凹盤位數量呈數倍增加。GaN薄膜與藍寶石襯底的晶格失配度約16%，因此藍寶石襯底上外延生長的GaN薄膜具有較高的位錯密度。另外GaN的折射率約2.4，遠大于空氣的折射率，因此全反射效應會降低LED的光提取效率。在外延生長時，目前的石墨盤基本都存在里圈波長均值比外圈短I?5nm的問題，且里圈均勻性較外圈差的情況也一直存在。針對此問題，多數外延廠家采取的方式為:降低內圈溫度以拉長波長。但此動作往往會使內圈均勻性變差，也會對良率造成相當大的損失。因此，外延廠家迫切需要一種能縮小各圈波長差，并能改善各圈尤其是內圈均勻性的方法，從而提尚外延良率，提尚良品比例以降低生廣成本，并能提尚各種原材料的利用率。中國專利文獻CN103938186A公開的《托盤、MOCVD反應腔和MOCVD設備》，包括:托盤基體和設置于所述托盤基體上的襯底，所述托盤基體上設置有凹槽，所述凹槽中放置有導熱部件，所述導熱部件與所述襯底相接觸，所述導熱部件的導熱系數大于所述托盤基體的導熱系數。托盤包括托盤基體和設置于托盤基體上的襯底，托盤基體上設置有凹槽，凹槽中放置有導熱部件，導熱部件與襯底相接觸，導熱部件的導熱系數大于托盤基體的導熱系數，由于導熱部件的導熱性能更好，因此導熱部件的表面溫度更加均勻，從而能夠改善襯底的溫度均勻性，提高了托盤加熱溫度的均勻性。CN103614707A公開的《一種提高MOCVD外延片均勻性的石墨盤》，包括大石墨盤和小石墨盤，在大石墨盤上設有通氣小孔和不導熱的連接柱，在小石墨盤中心的背部設置與連接柱適配的支撐凹槽，所述小石墨盤通過支撐凹槽和連接柱的配合布置在大石墨盤上方；在小石墨盤上設置有中心片槽和邊緣片槽；在大石墨盤背面開設圓柱形凹槽，所述凹槽和連接柱布置在同一軸線上。上述石墨盤中所述的小石墨盤在大石磨盤的邊緣位置，使得整體受力不均勻，導致生長過程中在高轉速下，源分布不均勻，從而外延片的一致性較差。同時，上述專利所設計的連接栓不導熱，使得小石墨盤的導熱受到消極影響，溫度不均導致外延片一致性較差，也不能夠滿足多種尺寸襯底的外延。
技術實現思路
本技術針對現有MOCVD設備用石墨盤技術存在的不足，提供一種能夠適合各尺寸襯底外延受力均勻，能夠提升外延片均勻性的石墨托盤。本技術的適合各尺寸襯底外延并提升外延片均勻性的石墨托盤，采用以下技術方案:該石墨托盤，包括大石墨盤、小石墨盤和交叉支架，大石墨盤的中心設置有大連接柱，大連接柱上連接有交叉支架，交叉支架上以交叉點為中心在每個分支上均勻設置有小連接柱，每個小連接柱上連接一個小石墨盤，大石墨盤和每個小石墨盤上均分布有襯底槽。所述大石磨盤和小石墨盤的上下間距為0.5厘米-30厘米。所述小連接柱以交叉支架的交叉點為中心均勻設置。所述大連接柱和小連接柱的外徑為I厘米-10厘米，高度為I厘米-50厘米。所述大石墨盤上的襯底槽數量為5-200個，每個襯底槽的直徑為2厘米-30厘米。所述小石墨盤上的襯底槽數量為3-100個，每個襯底槽的直徑為I厘米-15厘米。所述交叉支架的長度為15厘米-200厘米，分支寬度為0.5厘米-10厘米。本技術通過在大石墨盤和小石墨盤上設置不同尺寸的襯底槽，適合各尺寸襯底外延；大石墨盤和小石墨盤通過特定尺寸的交叉支架、柱、凹槽的配合，可以設置不同的轉速，來匹配不同尺寸襯底的外延，進一步提高外延片波長一致性和均勻性。通過進一步優化小石墨盤背面圓柱形凹槽的大小，可以調整小石墨盤中心片的溫度，進一步提高外延片質量。【附圖說明】圖1是本技術石墨托盤的結構示意圖。圖2是圖1的俯視圖圖中:1、大石墨盤；2、大連接柱；3、交叉支架；4、小連接柱；5、小石墨盤。【具體實施方式】本技術的適合各尺寸襯底外延并提升外延片均勻性的石墨托盤，如圖1和圖2所示，包括大石墨盤1、小石墨盤5和交叉支架3。大石墨盤I的中心設置有圓形凹槽，該圓形凹槽中插有大連接柱2，大連接柱2上連接有交叉支架3，交叉支架3為十字形(參見圖2)。十字形的交叉支架3上以交叉點為中心在每個分支上均勻設置有小連接柱4的安裝凹槽，每個安裝凹槽中插有一個小連接柱4，每個小連接柱4上連接一個為小石墨盤5，小石墨盤5的底面中心設置有支撐凹槽，通過該支撐凹槽置于小連接柱4上。大石墨盤I和每個小石墨盤5上均分布有襯底槽。大石磨盤I和小石墨盤5的上下間距為0.5-30厘米。大石墨盤I上的襯底槽數量為5-200個，且襯底槽的直徑為2-30厘米。小石墨盤5上的襯底槽數量為3-100個，且襯底槽直徑為1-15厘米。大石磨盤I和小石墨盤5的材質為石墨或碳化硅。交叉支架3的長度為15-200厘米，分支寬度為0.5-10厘米，其材質為石墨、碳化娃或石英等耐熱材料。所述圓柱形大連接柱2和小連接柱4的外徑為1-10厘米，高度為1-50厘米，材質為石墨或碳化娃等導熱耐熱材料。所述大石墨盤I和小石墨盤5上的圓柱形凹槽的深度為1-10厘米，直徑為1-10厘米。【主權項】1.一種適合各尺寸襯底外延并提升外延片均勻性的石墨托盤，包括大石墨盤、小石墨盤和交叉支架，其特征是，大石墨盤的中心設置有大連接柱，大連接柱上連接有交叉支架，交叉支架上以交叉點為中心在每個分支上均勻設置有小連接柱，每個小連接柱上連接一個小石墨盤，大石墨盤和每個小石墨盤上均分布有襯底槽。2.根據權利要求1所述的適合各尺寸襯底外延并提升外延片均勻性的石墨托盤，其特征是，所述大石磨盤和小石墨盤的上下間距為0.5厘米-30厘米。3.根據權利要求1所述的適合各尺寸襯底外延并提升外延片均勻性的石墨托盤，其特征是，所述小連接柱以交叉支架的交叉點為中心均勻設置。4.根據權利要求1所述的適合各尺寸襯底外延并提升外延片均勻性的石墨托盤，其特征是，所述大連接柱和小連接柱的外徑為I本文檔來自技高網...
【技術保護點】
一種適合各尺寸襯底外延并提升外延片均勻性的石墨托盤，包括大石墨盤、小石墨盤和交叉支架，其特征是，大石墨盤的中心設置有大連接柱，大連接柱上連接有交叉支架，交叉支架上以交叉點為中心在每個分支上均勻設置有小連接柱，每個小連接柱上連接一個小石墨盤，大石墨盤和每個小石墨盤上均分布有襯底槽。
【技術特征摘要】
【專利技術屬性】
技術研發人員：逯瑤，曲爽，王成新，王建立，
申請(專利權)人：山東浪潮華光光電子股份有限公司，
類型：新型
國別省市：山東;37
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